Los mineros de San José: ¿Por qué hacía tanto calor en el refugio?

En los últimos días vivimos un acontecimiento sin precedentes: más de 1200 millones de tele-espectadores en todo el mundo siguieron con ansia el rescate de los 33 mineros que habían pasado más de dos meses en la profundidad de la mina San José cerca de Copiapó. La cuota corresponde al doble de las personas que vieron la llegada del primer hombre a la Luna en 1969, y sólo se compara con mega eventos deportivos como campeonatos mundiales de fútbol. Periodistas de todo el globo reportearon sin interrupción cada detalle, sin comentar algo llamativo: ¿Por qué había una temperatura alrededor de 35 – 40°C en el refugio de los mineros? En muchos de los videos se les ve a ellos sin camiseta, implicando un calor tropical...

La repuesta es simple: La Tierra es un planeta. Entrando en las profundidades de la Tierra, hay un aumento de la temperatura ambiental con una tasa promedio de 3°C cada 100 metros. A los 630 metros, esto corresponde a un aumento de 19°C sobre la temperatura externa promedia de unos 15° en el desierto de Atacama, en total 34°C como temperatura típica en el refugio de la mina San José. Hay variaciones en esto, dependiendo de la composición química de las rocas y otras condiciones geológicas locales. En zonas volcánicas el aumento podría ser mayor. Pero en el caso de los mineros de San José, el valor correspondía al promedio.

La gradiente de temperatura hacia el interior de la Tierra se debe al simple hecho que el calor siempre fluye de lo más caliente hacia lo más frío. Y el interior de la Tierra es muy caluroso: su núcleo de hierro y níkel tiene una temperatura entre 4800 y 7700°C, comparable a la temperatura en la atmósfera del Sol. 99% de toda la masa de la Tierra tiene más de 1000°C, y 99,9% más de 100°C. Entonces, los mineros tuvieron la suerte encontrar un refugio en el escaso 0.1% de la masa terrestre que se encuentra bajo del punto de ebullición del agua...


Y cuál es la causa de esto? ¿Por qué la inmensa mayoría de la masa terrestre es un horno infernal? Hay dos razones: un 60% del calor interno de la Tierra se produce gracias a los procesos radioactivos de algunos elementos inestables en la materia terrestre. Los restantes 40% son remanentes del origen del sistema solar, la energía cinética de los impactos cósmicos iniciales.

Procesos radioactivos: Hay núcleos atómicos que se desintegran de forma espontánea, por ejemplo Uranio-238, Torio-232 y Potasio-40. Estos elementos químicos están empotrados en las redes cristalinas de algunos minerales, por ejemplo en los feldespatos y en micas graníticas, y tienen un tiempo de vida media mayor de 1000 millones de años. Por eso, se mantuvieron radioactivos desde la formación de la Tierra hasta hoy. Cada decaimiento de un núcleo pesado y su transformación en núcleos más livianos libera energía. Es el mismo tipo de energía que aprovechamos en nuestros reactores nucleares.

Impactos cósmicos iniciales: el restante 40% del calor interno es un recuerdo del nacimiento y de los inicios de nuestro planeta: muchos trozos de la nube colapsada que formó el sistema solar hace unos 4500 millones de años chocaron entre sí, aglomerándose y formando protoplanetas, como la Tierra. La energía cinética liberada en estos choques se transformó en calor que se preserva hasta hoy, gracias a la baja conducción de calor en las tapas exteriores de la Tierra enfriada. El impacto más grande durante esta época fue el choque de la Tierra joven con un cuerpo del tamaño de Marte hoy, implicando un gran aumento de masa y energía en la Tierra de hoy, y dando origen a la formación de la Luna.

La Tierra es campeón en el ahorro de energía: a pesar de su interior tan caliente, sólo deja pasar una cantidad mínima de 0.053 Vatios por metro cuadrado (V/m2) hacia afuera, insignificante comparado con la cantidad de 340 V/m2 que llegan como radiación del Sol a la Tierra. La absorción neta de esta radiación se suma a 100 V/m2 mientras el resto está reflejado hacia el espacio. Por eso, el calor del interior de la Tierra aporta solo unos 0.053% a la energía disponible y no tiene ninguna importancia en el balance energético de la atmósfera y en todas las discusiones sobre el calentamiento global y posibles cambios climáticos. Esto no vale para otros planetas, especialmente no para los gigantes gaseosos: Júpiter, por ejemplo, irradia 1,7 veces más energía que la que recibe del Sol, un indicio para fuentes internas de calor mucho más poderosas que en la Tierra.

El calor que experimentaron los 33 mineros atrapados durante 70 días: nada más y nada menos que un testimonio del origen del sistema solar y del planeta Tierra.